为了降低布里渊频谱展宽造成的拟合误差,提出采用双边带连续光作为探测信号,并利用干涉谱进行传感。与传统的布里渊增益谱相比,所得频谱在共振频谱附近具有更窄的线宽,预泵浦温度传感中双峰拟合的误差减小,系统的频率分辨率得到了提高,从而实现高空间分辨率和高频率分辨率的基于双边带干涉的预泵浦布里渊光时域分析（BOTDA）系统。实验结果表明,利用所提方法在100 m保偏光纤上可以实现50 cm的空间分辨率和0.37 MHz的频率分辨率。与传统的单边带预泵浦系统相比,相同空间分辨率下所提系统的频率分辨率提高2倍。
光纤光学 布里渊散射 脉冲预泵浦 布里渊干涉谱 光纤传感 激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0106003
安徽理工大学 电气与信息工程学院, 安徽 淮南 232001
运用模式理论研究分析了单模光纤法布里-珀罗传感器(EFPI)在白光条件下的输出干涉谱, 理论推导出反射光干涉光谱的归一化函数表达式, 分析得到输出干涉谱受法布里-珀罗腔的腔长和耦合系数的相位变化的共同影响, 并与传统几何光学的方法相比较。通过计算机仿真, 可以清晰看出各参数与输出干涉谱的关系。其研究结论为高精度和高准确度的法布里-珀罗系统的实现提供了更为精确的理论基础。
法布里-珀罗传感器 模式理论 输出干涉谱 条纹对比度 耦合系数 Fabry-Perot sensor modal theory output interference spectrum visibility of fringe mode coupling factor
为了研究云母波片的偏振参量受温度影响的情况,测量了不同温度下云母波片的偏光干涉谱。利用岛津UV-3101PC分光光度计,在其样品室中加入温控装置,改变波片的温度,对80μm,227.5μm,300μm 和813.5μm 4个不同厚度的云母波片进行测量,结果发现,当温度升高时,波片的偏光干涉谱整体向短波长方向发生漂移,且温度变化越大,漂移越明显,这是由波片的厚度和双折射率受温度影响而引起的。结果表明,漂移的偏光干涉谱对于研究云母波片具有精确、直观、简单的优点,这为研究云母波片的偏振参量随温度的变化提供了方法。
晶体光学 偏光光干涉谱 漂移 温度 crystal optics polarization interference spectrum drift temperature
1 郑州大学 物理工程学院 电子科学技术系，郑州 450052
2 浙江大学 光电系 国家光学仪器工程技术研究中心，杭州 310027
差分白光干涉法测量极薄金属带材厚度时，为了克服传统极值法在白光干涉谱数据处理中抗噪声能力差的缺点，提出了一种基于最小均方差(MMSE)意义下的小波变换处理方法。该方法首先对干涉谱测量值进行归一化处理，消除低频光强变化的影响，并用极值法求得光程差(OPD)的初值。然后求归一化后的干涉谱与基于初值的理想干涉谱之间的均方差，当干涉谱的光程差的某个估计值与实际值最接近时，对应的干涉谱的均方差最小。通过逼近法获得均方差最小时对应的估计值。数值仿真和实验结果表明，利用该方法处理差分白光干涉谱数据，可以获得优于极值法的更高的数据精度，而且有效地提高了信噪比。
差分白光干涉 双路 干涉谱 小波变换 均方差 数据处理 信噪比 differential white light interferometry two-path interference spectrum wavelet transform mean square error data processing signal-to-noise ratio (SNR)
1 郑州大学 物理工程学院电子科学技术系,郑州 450052
2 浙江大学 光电系国家光学仪器工程技术研究中心,杭州 310027
利用白光作为光源的干涉仪(WLI)克服了单色相干光干涉相位不确定,不能够进行绝对测量的缺点,本文设计了一种串连差分白光干涉(DMLI)测量极薄金属带材厚度的新系统。该系统的特点是由两个迈克尔逊干涉仪(MI)串联组成差分干涉系统,两个干涉仪的测量反射面由薄带的两个对应表面承担,干涉系统的最后输出信号只与薄带的厚度有关,而与薄带在测量光路中的位置无关。理论分析及实验结果表明,该系统既有干涉测量的高精度、高灵敏度,又具有较强的抗干扰能力。
差分白光干涉 金属极薄带 串连 厚度 干涉谱 differential white light interferometry ultra-thin metallic foil tandem thickness interference spectrum
浙江大学,光电工程系国家光学仪器重点实验室,国家光学仪器工程技术研究中心,浙江,杭州,310027
提出了一种基于动态均值滤波、二次曲线法解调和拟合法求光程差的数据处理新方法.与传统的算法比较,动态均值滤波避免了耗时的快速傅立叶变换,二次曲线法解调有更好的解调精度,拟合法求光程差可去除噪音较大的数据.新算法有快速、可使用的测量范围大和抗干扰能力强的优点.新方法可适用的白光干涉谱数据距离范围为10(m到100(m.在样品上采集到的白光干涉谱数据的对比度约为0.06、信噪比约为18dB.用新方法和传统方法分别对这些数据进行了处理.新方法处理结果的短期数据方差小于10nm,精度比常用方法好4倍.
白光干涉术 干涉谱 距离测量 信噪比 数据处理
1 大连理工大学,辽宁大连,116023
2 佳木斯大学,黑龙江佳木斯,154007
通过分析白光干涉谱,计算出生长在GaAs衬底上的氮化镓薄膜厚度.重点介绍干涉谱包含的信息及数据分析方法.
干涉谱 薄膜 数据分析 Interference pattern film data processing
